软件工程实验指导书.doc

1 软件工程实验指导书软件工程实验指导书 软件技术教研室软件技术教研室 王振铎王振铎 二二一四年八月一四年八月 2 目录目录 实验一实验一 软件工程软件工程 CASECASE 工具工具3 实验二实验二 可行性分析可行性分析.7 实验三实验三 需求分析需求分析( (利用利用 VISIOVISIO 绘制数据流图绘制数据流图) )10 实验四实验四 总体设计总体设计.15 实验五实验五 详细设计详细设计.16 实验三使用实验三使用 VISIOVISIO 进行进行 UMLUML 建模建模( (备选备选) ) .23 实验六实验六 编码编码 25 实验八项目计划与管理实验八项目计划与管理29 3 实验一实验一 软件工程软件工程 CaseCase 工具工具 1 1实验目的与要求实验目的与要求 （1）理解软件工程的基本概念，熟悉软件、软件生存周期、软件危机和软 件工程基本原理。 （2）理解软件工程环境和工具，熟悉软件工程环境组成和软件工具分类等。 （3）通过 Internet 了解软件工程技术网站和主流的软件工程工具等。 2 2实验内容实验内容 （1）上网了解查询软件工程网站和相关软件工程知识。 （2）了解软件工程环境概念、层次、组成和开发要求。 （3）查询现有主流的软件工程工具及其功能、用途、特点及使用范围。 （4）浏览 CASE 工具。通过互联网了解现有软件工程主流工具，完成表 1-2 的内容。 表 1-2 软件工程工具分类 工具类型代表性的工具名称特点使用软件工程阶段 文档编写工具 Microsoft Word、Microsoft Visio 直观的操作界 面、模板与向 导功能、丰富 的帮助功能等 。 软件开发权过程 分析与设计工具 PowerDesigner 功能强大，使 用方便，提供 增量的数据库 开发功能，支 持局部更新等。 实现、测试、有效性验 证 版本控制工具 Visual Soure Safe 提供了基本的 认证安全和版 本控制机制， 能够对文本、 二进制、图形 图像等文件进 设计、实现 4 行控制。 配置管理工具 ClearCase 功能强大，但 使用复杂，采 用许多新的配 置管理思想支 持多版本、并 行开发等。 设计、实现 测试工具 WinRunner、LoadRunne r WinRunner 能 够提高测试人 员的工作效率 和质量； LoadRunner 能 对整个企业架 构进行测试。 缩短测试时间， 优化性能和加 速应用系统的 发布周期。 实现、测试、有效性验 证 维护工具 Concurrent Version System 主要用于在多 人开发环境下 的源码的维护 , 实际上 CVS 可以维护任意 文档的开发和 使用. 软件开发权过程 调试工具交互式调试系统 实现、测试、有效性验 证 再工程工具 交叉索引系统、程序重 构系统 实现 程序分析工具 交叉索引生成器、静态 /动态分析器 实现、测试、有效性验 证 （5）使用一些常用的 CASE 工具，如 Visio、Rose、VSS、CVS、Project、PrwerDesigner、WinRunner、LoadRunner 、Eclipse 等，快速了解他们的基本功能和作用，完成表 1-3 的内容。 5 表 1-3 一些常用软件工程工具分析 工具名称主要功能界面特点环境要求 Visio 绘图功能Windows 操作系统 Rose 能满足所有建模环境 （Web 开发，数据建模， Visual Studio 和 C+ ）需 求能力和灵活性 Windows 9X,NT ,Alpha NT, SGI,Solaris,AIX,Digital UNIX 和 HP-UX VSS 负责项目文件的管理Windows 操作系统 CVS 主要用于在多人开发 环境下的源码的维护 Windows 操作系统 Project 项目管理Windows 操作系统 PowerDesigner 分别从概念模型和物理 数据模型俩个层次对数 据库进行设计。 Windows 操作系统 WinRunner 用于检测应用程序是否能 够达到预期的功能及正常 运行。 Windows 操作系统 LoadRunner 预测系统行为和性能的工 业标准级负载测试工具， 能优化系统性能。 Windows 操作系统 Eclipse 主要用来 Java 语言 开发，但是目前亦有 人通过插件使其作为 其他计算机语言比如 C+和 Python 的开发 工具。 只是一个框架 和一组服务， 用于通过插件 组件构建开发 环境。 操作系统 (6)软件企业调查。通过各种方式了解企业使用哪些 CASE 工具以及使用环 境，完成表 1-4 的内容。 6 表 1-4 软件企业使用 CASE 工具调查 公司名称使用的工具使用的环境公司规模 北京赛优科技有限公司MDAC2.8SP1 Ghost8.3 Winrar3.71 微软王码五 笔 智能 ABC5.23 希网动 态 IP UNIX。 北京赛优科技有限公司坐 落在北京市朝阳区中关村电 子城西区，是享受国家特别 扶持的高新科技企业，是面 向全国专业从事行业信息软 件研究、开发与系统集成的 高科技公司。赛优是在医疗、 通讯、电子商务信息化等领 域为客户提供可靠、先进、 完善的信息管理系统及其相 关产品的技术支持与服务的 专业软件公司，同时是国家 认证的“双软”企业、高新技 术企业、ICP 许可运营商。 3 3实验评价实验评价 7 实验二实验二 可行性分析可行性分析 实验目的 1了解系统规划的主要目的及任务 2掌握系统可行性分析的主要方法及可行性分析报告的内容 实验条件 、个人计算机一台 、个人计算机中预装 WindowsXP 操作系统和 office 套装 、通过局域网形式接入互联网 知识准备 本实验需要的理论知识：管理信息系统的可行性分析方法 实验内容与步骤 1以下列题目做为参考，选择一个系统开发题目，进行调查分析，完成可 行性分析报告。 图书管理系统 学生成绩管理系统 库存管理系统 工资管理系统 超市销售管理系统 人力资源管理系统 2参考格式学生学籍管理系统可行性分析报告 学生学籍管理系统可行性分析报告 一、系统建立的背景及意义 1系统建立的背景 随着网络通信技术的迅速发展和信息技术的广泛应用，计算机的应用已普 及到经济和社会生活的各个领域。教育领域也不例外，现今已经出现了各种远 程网络在线教育系统、图书馆管理系统、学籍管理系统其中学籍管理是任 一院校都不可缺少的部分，它的内容对于学校的决策者和教学管理者来说都至 关重要，而传统的人工管理方式效率较低，为数据的查询、更新和维护带来了 极大的不便。所以学生学籍管理信息系统的开发和应用是必要的，它能够为管 8 理人员提供充足的信息和快捷的查询手段，提高学校学籍管理的效率。 2现行系统存在的问题分析 （1）各部门均配备有计算机，但是在学籍管理过程中，没有充分发挥其作 用。 （2）部分管理，如学生基本信息管理实现了计算机化，但学生的成绩单， 成绩分析仍旧采用手工方式，工作量大，处理不方便。 （3）各部门信息不能实现网络共享，有重复劳动。 （4）学生查询成绩，管理部门查询信息不方便。 二、系统的可行性研究 1系统的开发方式和目标 学校需要一套管理信息系统，能够从学生入校注册开始，实现学生基本信 息，成绩信息，课程信息，学籍变动信息，毕业信息的全面管理。通过系统实 现各部门的分工合作，信息共享。使原来凌乱的管理更加有条理，更科学。 根据学校的现状，迫切需要一套学籍管理系统。有两个选择： （1）购置商品化的系统 （2）根据自身实际情况，自行开发系统 通过管理部门讨论，认为购买商品化的系统软件，有以下弊端： （1）经费支出大。一套全面的大型管理系统需要几十万元。 （2）功能难以适应学校的实际情况。商品化的软件讲究通用性，对于学校 自身的实际情况，可能难以适用。 鉴于此，最好的方法就是自行组织开发系统。系统开发的总体目标为：新 生的注册与学籍管理；教务管理；成绩管理；学籍变动管理；毕业管理等部分。 2系统的可行性分析 （1）系统实施运行的可行性：各部门人员都已熟练掌握计算机的基本实用 方法和操作技能，对新系统的开发，表现出极大的热情。提出了很多好的建议 和要求。 （2）技术可行性：校园网已正常运行；开发人员已熟练掌握面向对象的开 发工具。技术上实现系统是可行的。 9 （3）经济可行性：校园内部局域网络已经建成；各部门电脑均已配置；硬 件投入不需要很大，另外，学校对系统的开发大力支持。因此经济上是可行的。 综上所述，学籍管理系统的开发是必需的，是可行的。 【实验报告要求】 认真并仔细的记录各步骤的关键信息，独立完成，用自己的语言表述观点 10 实验三实验三 需求分析需求分析( (利用利用 VisioVisio 绘制数据流图绘制数据流图) ) 一、实验目的 1、掌握 Visio 画数据流图的方法 2、掌握数据流图的画法和原则 二、实验内容 1、写出系统网上书店系统的需求文字描述（或自定） 2、根据需求分析画出网上书店系统的数据流图 三、实验步骤 1、需求分析，得到各层数据流图 根据需求分析，可以得到网上书店系统的顶层数据流图，如图 1 所示。 图 1 网上书店系统的顶层数据流图 中层数据流图是对顶层数据流图的细化，它把目标系统主要的功能模块细 分为不同的加工，并对数据在不同加工之间的流动关系进行描述。按照结构化 需求分析方法，网上书店系统的主要功能模块可以分为用户注册、订单信息查 询、书籍信息查询、订购图书及订单信息管理和图书信息管理等。在数据处理 的过程中，系统内部的信息存储至少应该包括会员信息记录、图书信息记录和 订单信息记录。 根据上述分析，可以得到“网上书店系统”的中层数据流图，如图 2 所示。 11 图 2 网上书店系统的中层数据流图 为了对数据流图进行细化，可以进一步对中层数据流图中的每一个加工进 行分解和求精。在网上书店系统的中层数据流图中，包含 6 个加工，分别是用 户注册、订单信息查询、书籍信息查询、订购图书、订单信息管理和图书信息 管理。那么，该系统应该包含 6 张底层数据流图。底层数据流图展现了系统最 精确和最细节性的数据处理过程，为系统设计和编码提供最直接的参考。图 3 和图 4 所示分别是“订购图书”和“订单信息查询”功能模块的底层数据流图。 读者可以参考本节中提供的底层数据流图绘制出其他功能模块的底层数据流图。 图 3 订购图书模块的底层数据流图 12 图 4 订单信息查询模块的底层数据流图 2、利用 Visio 画出网上书店系统的数据流图 (1) 打开 Visio 2010，选择“软件和数据库”“数据流模型图” 如图 5 所示。“数据流模型图”的模具文件下包含了与数据流图相关的各 种绘图文件，比如加工、数据流和数据存储等。 图 5 选择数据流模型图 (2) 绘制图元。Visio 2010 支持拖曳式绘图 将所需要的图元拖到绘图窗口上，如图 6 所示。 图 6 绘制图元 (3) 编辑图元 双击每个图元，进入文本编辑状态后，输入相应的文字信息。这里要注意： 在 Visio 2010 中，不能对“数据存储”图元进行文字编辑，如图 7 所示。 13 会会员员 登登陆陆系系统统 会会员员 书书籍籍信信息息查查 询询 订订单单等等级级与与 提提高高 显显示示订订单单 图 7 编辑图元 (4) 连接图元 依据数据在各图元之间的流动关系，将相关图元用数据流连线连接起来。 在连接图元时，可以用 Visio 2010 的自动连线功能，也可以将 “数据流”连 线拖曳到待连线的图元之间。双击 “数据流”图元，可以输入数据流所表示 的详细信息。图 8 所示为 Visio 2010 的自动连线功能。 会会员员 登登陆陆系系统统 会会员员 书书籍籍信信息息查查 询询 订订单单等等级级与与 提提高高 显显示示订订单单 会会员员信信息息 记记录录 会会员员编编号号， 密密码码 合合法法身身份份 书书籍籍信信息息 订订单单 图图书书信信息息 记记录录 订订单单记记录录 订订单单 图 8 连接图元 (5) 布局 先选中多个图元，然后利用菜单栏里的 “位置”对图形进行布局，如图 9 所示。最后，便可得到完整的数据流图。 14 图 9 对齐形状 四、实验体会 15 实验四实验四 总体设计总体设计 实验目的与要求： 掌握概要设计的步骤，练习撰写总体设计说明书 实验方法：根据信息变换方法将数据流图转换成软件结构图，利用 Visio 工具将数据库的 概念模式转换成关系模式，并编写概要设计说明书。 实验仪器： （1）硬件：PC 机（1 台/人） （2）软件：安装 Windows 操作系统、Word 软件及 Visio 软件 实验内容： （1）将数据流图转换成软件结构图； （2）将数据库的概念模式转换成关系模式； （3）编写某系统总体设计说明书。 （样例如附录） 16 实验五实验五 详细设计详细设计 一、实验目的 1学会使用 Sybase 公司的 PowerDesigner 建模工具绘制概念模型图。 2学会使用 Sybase 公司的 PowerDesigner 建模工具生成物理模型图。 3学会使用 Sybase 公司的 PowerDesigner 建模工具生成 SQL Server 数据库对应的 SQL 脚本。 二、 实验内容 1、利用 powerdesigner 建立概念模型 1.1 课程实体 表 1 课程实体属性 属性英文名 班名 Banming 课名 Keming 学时 Xueshi 学分 Xuefen 学期 Xueqi 课程号 Kehao 课程类别 kechengleibie 考试方式 Kaoshifangshi 讲课学时 Jiangshi 面授学时 Mianshi 实习学时 Shishi 每周学时 Zhoushi 老师 Laoshi 课程设计 kechengsheji 备注 beizhu 17 1.2 班级实体 表 2 班级实体属性 属性属性英文名 科类 Kelei 专业代码 Zhuanye 班级编号 Banjibianhao 所属院系 Yuanxi 班名 banming 1.3 考试实体 表 4 考试实体属性 属性属性英文名 学号 Xuehao 课程号 Keming 成绩 Chengji 日期 Riqi 考试情况 Kaoshi 1.7 院系实体 表 7 院系实体属性 属性属性英文名 院系代码 ydaima 院系名 Yuanximing 系主任 Xizhuren 18 1.5 专业实体 表 8 专业实体属性 属性属性英文名 专业代码 zdaima 专业名称 Zhuanye 专业方向 Zhuanyefangxiang 院系代码 Yuanximing 1.6 学生实体 表 9 学生实体属性 属性属性英文名 姓名 Name 学号 Xuehao 密码 Password 民族 Minzu 院系代码 Yuanxidaima 班级编号 Banjidaima 1.7 实体关系图 19 1.8 检查错误 工具Check Model确定 下图表示有两个警告 2、生成物理模型 2.1 生成 pdm 文件 工具Generate pdm确定 20 2.2 生成后的 pdm 文件 2.3 创建数据库 2.4 配置数据源 控制面板管理工具数据源（ODBC）进行相应设置 21 2.5 连接数据库 22 2.6 生成数据库 数据库Generate Database 点击：确定 三、实验体会 23 实验三实验三使用使用 visiovisio 进行进行 UMLUML 建模建模( (备选备选) ) 一、实验目的 掌握 visio uml 建模 工具使用 掌握用例图的画法 二、实验内容 分析图书管理系统的功能，画出用例图。 三、利用 visio 绘制用例图的步骤 用例图 借阅者用例图： 借阅者 查找图书 系统登录 归还图书 借阅图书 预定图书 查询个人信息 缴纳罚金 图书管理员用例图 图书管理员 处理借阅 处理归还 删除预定 检查用户合法性 收取罚金 系统管理员用例图 24 系统管理员 增加书籍 删除书籍 查询书籍信息 查询读者信息修改读者信息 删除读者 增加读者 增加数目 修改书籍 类图 系系统统管管理理员员 -姓名 : string -密码 : string 图图书书管管理理员员 -姓名 : string -密码 : string -性别 : char 借借阅阅者者 -姓名 : string -密码 : string -性别 : char -借阅书信息 : string -借阅书数目 : int -身份 书书类类 -书名 : string -编号 : string -类别 : string -n* -m* -n * -m * -n * -m * -n * -m* 四、实验体会 25 实验六实验六 编码编码 26 实验七 测试 一、实验目的 1、理解软件工程中软件测试的重要性 2、掌握 java 语言的单元测试工具 junit 的使用方法 二、实验内容 1、编写三角形类，测试判断三角形的方法代码是否正确 2、编写 HelloWorld 程序，测试输出程序代码是否正确 三、实验步骤 1编写三角形类及三角形的判断方法 public class Triangle public boolean panduan(float a,float b,float c) /判断三个值是否能构成三角形 if(a+b=c else return false; 2编写针对三角形判断方法的 junit 测试类 import junit.framework.*; import junit.framework.TestCase; import junit.framework.TestSuite; import junit.framework.Test; public class TestTriangle extends TestCase public void testPanduan() Triangle t=new Triangle(); this.assertEquals(true,t.panduan(1,2,2); public static void main(String args) /字符界面输出结果 junit.textui.TestRunner.run(TestTriangle.class); /swing 图形界面显示测试结果 junit.swingui.TestRunner.run(TestTriangle.class); 3测试结果，图： 当输入的三角形边为 1、2、2 时： 27 当输入的三角形边为 1、2、6 时： 4编写 HelloWord 方法的 junit 测试类 HelloWord 类： class HelloWorld public String sayHello() return “Hello“; 测试类： import junit.framework.*; import junit.framework.TestCase; import junit.framework.TestSuite; import junit.framework.Test; /测试类 28 public class HelloWorldTest extends TestCase public static void main(String args) junit.textui.TestRunner.run(HelloWorldTest.class); /字符界面显示测试结果 junit.swingui.TestRunner.run(HelloWorldTest.class); /swing 图形界面显示测试结果 public void testSayHello() HelloWorld world = new HelloWorld(); assertEquals(“Hello World“, world.sayHello() ); 测试结果，图： 四心得体会 29 实验八项目计划与管理实验八项目计划与管理 一、实验目的 1、掌握项目管理软件 Project 的使用方法 2、掌握如何利用 Project 制定计划、监控计划执行情况 二、实验内容 以一个电子作业批改小软件(或学生自定题目)，使用 Project 2003 进行规 划，确保项目的顺利完成。 三、实验步骤 1新建项目 文件菜单新建项目，形成下图所示空白项目： 2建立项目开发计划 在空白项目中，输入项目阶段及相应的任务，如下图所示： 30 3生成甘特图 4项目的跟踪和监控 选中计划中的某个任务，右击鼠标，选择任务信息，如下图所示： 31 上图的完成百分比中，填写真实的完成情况，选择视图菜单中的跟踪甘特 图，跟踪项目执行情况，如下图所示： 四、实验体会 32 基于 JAVA 面向对象的学籍管理系统 体系结构设计说明 文件标识： 当前版本：1.0 作 者： 文件状态： 草稿 正式发布 正在修改 完成日期： 33 版 本 历 史 版本/状态作者参与者起止日期备注 V1.02011 年 月 日正式版本 34 目目目 录录录 1. 文档介绍文档介绍.4 1.1 文档目的.4 1.2 文档范围.4 1.3 读者对象.4 1.4 参考文献.4 1.5 术语与缩写解释.4 2. 系统概述系统概述.5 2.1 功能性需求分类.5 2.2 学籍信息管理.5 3. 设计约束设计约束.5 4. 设计策略设计策略.6 5. 系统总体结构系统总体结构 .6 6. 开发环境的配置开发环境的配置6 7. 运行环境的配置运行环境的配置6 35 1. 文档介绍文档介绍 1.1 文档目的文档目的 本文档用于描述“基于 JAVA 面向对象的学籍管理系统”的项目系统总体体系结构设计。 1.2 文档范围文档范围 学生学籍管理系统概要设计：包括系统的主要功能需求以及系统结构及配置。 1.3 读者对象读者对象 广大师生 1.4 参考文献参考文献 提示：提示：列出本文档的所有参考文献（可以是非正式出版物） ，格式如下： 标识符 作者，文献名称，出版单位（或归属单位） ，日期 例如：例如： Thinking in JavaBrucce Eckel 2002 JDK1.6 文档 1.5 术语与缩写解释术语与缩写解释 缩写、术语缩写、术语解解 释释 JDKJava Development Kit.面向开发人员使用的 SDK JREJava Runtime Enviroment，Java 的运行环境 MyEclipse开源 Java 开发工具 OO面向对象 36 2. 系统概述系统概述 （1）本系统设计目的 解决以往信息传递不方便，不快捷等问题，达到提高工作效率，降低管理系统。实现全校不同部门学生 信息资源共享，确保学生管理工作数据准备，有利于推动学校管理水平。 。 。 （2）本学籍管理系统主要功能是。 。 。 。 。 。 。 录入 显示 查询 修改 删除 退出 2.1 功能性需求分类功能性需求分类 功能类别功能名称、标识符描述 2.2.1 录入学生学籍信息录入学生学籍信息 2.2.2 显示学生信息能够按编号、姓名将学生的信息 显示在屏幕 上 2.2.3 查询学生信息能够按编号、姓名对学生的信息进行检索并 将检索的结果显示在屏幕上 2.2.4 修改学生信息根据屏幕上的学生信息进行修改 2.2.5 删除学生信息能够删除学生的信息 2.2 学籍管理 2.2.6 退出学生信息退出学生管理系统 2.2 学籍信息管理学籍信息管理 2.2.1 录入学生学籍信息录入学生学籍信息 名称录入学生学籍信息 功能描述在系统中添加新的学生学籍信息 优先级高 输入学生学号、姓名、年龄、性别、籍贯、所在系部、联系电话等基本信息 操作序列进入系统主菜单后选择相应的功能项 输出输出“增加成功”提示 补充说明学生信息录入不合理时要具有处理异常的功能 2.2.2 名称显示学生学籍信息 功能描述在屏幕上显示学生的学籍信息 优先级高 输入学生学号 37 操作序列进入系统主菜单后选择相应的功能项 输出输出学生信息 补充说明学生信息无法显示要求报错 2.2.3 名称查询学生学籍信息 功能描述在系统中查询学生学籍信息 优先级高 输入学生学号 操作序列进入系统主菜单后选择相应的功能项 输出输出学生信息 补充说明学生信息录入不合理时要具有处理异常的功能 2.2.4 名称修改学生学籍信息 功能描述修改学生学籍信息 优先级高 输入学生学号、姓名、年龄等基本信息 操作序列进入系统主菜单后选择相应的功能项 输出输出“修改成功”提示 补充说明学生信息录入不合理时要具有处